quark.

quark. n.m., constituant élémentaire de la matière hadronique, et donc en particulier du proton et du neutron. Le noyau atomique est composé de neutrons et de protons, appelés nucléons, qui furent d'abord considérés comme des particules élémentaires sans structure interne. Au début des années soixante, Murray Gell-Mann supposa que les nucléons, ainsi que tous les hadrons, étaient bâtis à partir de quarks. Il existe six sortes différentes de quarks, parmi lesquelles les quarks u (up) et d (down), qui servent à bâtir les nucléons et ont une masse presque égale. La charge portée par les quarks est une fraction de celle de l'électron (e = -1,6.10 -19 C ), soit 2e/3 pour le quark u e t e/3 pour le quark d. Par conséquent, le proton, composé de trois quarks uud, a une charge - e, et le neutron, de composition udd, est neutre. Outre les quarks u e t d, on connaît un second couple, les quarks c (charm) et s (strange), beaucoup plus lourds que les précédents, ayant respectivement les mêmes charges électriques, qui participent à la structure des hadrons (mésons et baryons) beaucoup plus instables que les nucléons. Le troisième couple est formé des quarks t ( top) et b (bottom, parfois beauty), encore plus lourds et identiquement chargés que les précédents ; pendant longtemps, seul le quark b a été connu : l'existence du quark t, imposée par des considérations de symétrie, ne faisait aucun doute pour les physiciens, et il a effectivement été identifié en 1994. En plus de sa charge, un nouveau nombre quantique appelé couleur est attribué au quark, nombre qui est fondamental pour décrire la force nucléaire forte : chaque quark existe sous trois couleurs différentes, et à chaque quark d'une couleur donnée correspond l'antiquark ayant l'anticouleur. L'association des quarks pour former des hadrons se fait en respectant les règles édictées par la chromodynamique quantique, selon lesquelles la somme des couleurs d'un hadron doit être neutre. Cette neutralité s'obtient soit par somme des trois couleurs (baryons), soit par somme d'une couleur et de son anticouleur (mésons). La liaison entre les quarks est assurée par des particules de champ appelées gluons. Doués d'une couleur, d'une charge électrique et d'une masse, les quarks sont les seules particules élémentaires à réagir aux quatre forces fondamentales : force forte, force électromagnétique, force faible et gravitation (voir chromodynamique et particule). De nombreuses expériences prouvent que les hadrons sont formés de quarks, mais toutes les tentatives pour détecter les quarks libres ont jusqu'à présent échoué. Les théoriciens sont amenés à expliquer ce confinement en disant que la force gluonique qui s'exerce entre les quarks possède la propriété, analogue à celle d'un ressort, d'être d'autant plus grande que la distance entre les quarks augmente. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats accélérateur de particules - Utilisations des accélérateurs baryons chromodynamique méson particule - 2.PHYSIQUE physique - La physique au XXe siècle - La physique à la fin du XXe siècle Univers - La structure de l'Univers - L'évolution de l'Univers